字符串和垃圾回收

Question

我正在使用一个引擎（AndEngine）中的方法：

public final void setText(String pString){...} 

我的应用程序每1秒钟从静态整型变量更新得分。

mScoreText.setText(""+PlayerSystem.mScore);

问题在于每秒钟都会创建一个新的字符串对象，一分钟后我需要收集59个字符串对象以及额外的AbstractStringBuilders和init...。我在andengine论坛上找到了部分解决方案，如下所示：

private static StringBuilder mScoreValue = new StringBuilder("000000");

private static final char[] DIGITS = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};

mScoreValue.setCharAt(0, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 1000000) / 100000]);
mScoreValue.setCharAt(1, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 100000) / 10000]);
mScoreValue.setCharAt(2, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 10000) / 1000]);
mScoreValue.setCharAt(3, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 1000) / 100]);
mScoreValue.setCharAt(4, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 100) / 10]);
mScoreValue.setCharAt(5, DIGITS[(PlayerSystem.mScore% 10)]);
mScoreText.setText(mScoreValue.toString());

但主要问题仍然存在，每次调用.toString()都会返回一个新对象。有没有办法解决这个问题？

- Paweł

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你真的担心每秒一个字符串吗？对我来说似乎不算多，特别是因为我预计每次点击或其他事件也会创建一个新的（事件）对象。 - Roland Illig

是的，别在意了。垃圾收集器足够快，担心每秒钟一个分配完全是不成比例的。这种毫无意义的琐事正是计算机最擅长的——让它们去做，把你的脑力用在更有价值的事情上。 - hmakholm left over Monica

使用这段代码会导致严重的过早优化问题。我认为最后所有的模数运算、除法运算、数组获取和在 StringBuilder 中设置字符所需的处理量都比一个 String 创建及其相关垃圾回收要多得多。而且就像其他人指出的那样，最后你还是要通过 toString() 来创建一个 String。如果你在处理中受到了分配每分钟 60 个小对象的限制，那么 Java 不是你想用的语言。C 或者汇编将更接近标记。 - G_H

使用String.valueOf(PlayerSystem.mScore)不是更好吗？因为它跳过了StringBuilder的分配。 - alexanderblom

Answer 1

听起来使用StringBuilder是一个不错的选择：

http://developer.android.com/reference/java/lang/StringBuilder.html

或者StringBuffer：

http://developer.android.com/reference/java/lang/StringBuffer.html

推理是:

StringBuffer 用于存储将被更改的字符字符串（String 对象无法更改）。它会根据需要自动扩展。相关类：String，CharSequence。

Java 5 中添加了 StringBuilder。除了不是同步的外，它在所有方面都与 StringBuffer 相同，这意味着如果多个线程同时访问它，可能会出问题。对于单线程程序（最常见的情况），避免同步开销使 StringBuilder 稍微快一点。

编辑: 你必须小心使用选择的 SB 类。原因是（.Net 中也是如此），如果您有这样的用法，

StringBuilder sb = new StringBuilder(score.ToString() + "hello, world!");

你仍然有2个字符串连接操作，可能会实际生成3个字符串，一个是用于score.ToString()，一个是将文字"hello, world!"转换为字符串，还有一个包含两个字符串连接在一起的字符串。 为了获得最佳结果，你需要使用SB的Append/insert/replace方法。

- Russ Clarke

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它们比""+int更快，但最终你得到相同数量的对象。 - SJuan76

他仍然需要调用toString方法，这仍然会创建一个新的字符串对象，因此问题仍然存在。 - Daniel

StringBuilder 甚至不会比 ""+int 更快，因为创建 StringBuilder 或 StringBuffer 类的开销。它们真正有用的只是在循环中修改字符串多次。 - Daniel

这个问题是关于Android开发的。 - Russ Clarke

@Russ C 当然，这就是为什么我明确提到了javac，因为我还没有反汇编android的源代码以确保。但是，由于很长时间没有JIT，Android编译器通常会进行更多的优化，而且您无论如何都必须使用一些函数调用来实现string + string，因此使用stringbuilder并不是一个额外的步骤 - 所以它肯定是相同的。 - Voo

Answer 2

据我所知，无法规避 Strings 是不可变的事实。如果你的方法接受一个 String 参数，每次调用该方法都会创建一个新的字符串。

- Daniel

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可以使用反射来提高性能，但是会有更大的性能损失。而且每秒钟创建一个小对象？可笑得无趣。 - Voo

我同意这并不是一个大问题，但我认为有责任心的程序员应该意识到这些问题，而不仅仅是说“没关系，编译器会处理好的”。这表明了对能力和对工艺的热爱。 - Russ Clarke

@Russ C 我不同意。任何优化的最重要的事情是知道你能赢得多少。 <插入 Knuth 的引用>。我会接受每一个赌注，如果他对代码进行分析，他甚至都不会注意到它。这在计时方面根本不会有任何影响（相信我，至少对于 javac，我知道它将为字符串连接生成什么代码 - 如果没有循环或函数调用涉及，那么忘记它是一个好规则）。 - Voo

让我们同意有不同的看法；但是我不能诚实地接受你认为意识到代码影响的重要性并不重要。然而，我们可能应该将这场辩论转移到 programmers.stackexchange。 - Russ Clarke

我在那里不活跃，但毕竟是一个有趣的话题（会留意一下线程的）;)。 - Voo

Answer 3

首先，两分钟内处理120个对象不应该让你担心，除非它们非常大。

其次，String类保存了所有创建的字符串。所以，如果您执行以下操作：

 String a = new String("Nabucodonosor King of Babilonia");
 String b = new String("Nabucodonosor King of Babilonia");

然后，巴比伦国王尼布甲尼撒只在内存中存储了一次（但有两个指向它的String对象）。请查看String#intern()获取详细信息。

最后，正如Daniel所指出的那样，由于字符串是不可变的，因此无法使用字符串进行解决。您可以做一些技巧（检查新值和旧值是否相同，并仅在它们不同时创建字符串），但我怀疑它们是否能够弥补增加的复杂性。

- SJuan76